(57)【要約】      （修正有）【課題】検出された着用対象が生体であるかどうかを区別でき、実用性を向上させることができるウェアラブルデバイスを提供する。【解決手段】ハウジングと、ハウジング内に設けられた検出演算回路を含み、検出演算回路は、発光ランプ３１と、発光ランプに接続された着用検出モジュール３２と、着用検出モジュールに接続された生体・非生体区別モジュール３３と、生体・非生体区別モジュールに接続された浮動小数点演算プロセッサ３４とを含む。着用検出モジュールは浮動小数点演算プロセッサにも接続され、着用検出モジュールは、ウェアラブルデバイスが着用されたかどうかを検出し、生体・非生体区別モジュールは着生体に着用されたかどうかを区別する。【選択図】図３
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【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
ハウジングと、ハウジング内に設けられた検出演算回路とを含むウェアラブルデバイスであって、
前記検出演算回路は、発光ランプと、前記発光ランプに接続された着用検出モジュールと、前記着用検出モジュールに接続された生体・非生体区別モジュールと、前記生体・非生体区別モジュールに接続された浮動小数点演算プロセッサとを含み、
前記着用検出モジュールは前記浮動小数点演算プロセッサにも接続され、前記着用検出モジュールは、前記ウェアラブルデバイスが着用されたかどうかを検出するように構成され、
前記生体・非生体区別モジュールは、着用対象が生体であるかどうかを区別するように構成されることを特徴とするウェアラブルデバイス。
【請求項２】
前記浮動小数点演算プロセッサには、適応型電力調節モジュールがさらに接続され、前記適応型電力調節モジュールは、生体信号を受信したかどうかに応じて自動的に電力を調節するように構成されることを特徴とする請求項１に記載のウェアラブルデバイス。
【請求項３】
前記適応型電力調節モジュールは、ＮＰＮ型トランジスタＱ１と、前記ＮＰＮ型トランジスタＱ１のコレクタに電気的に接続された第１のランプＬＥＤ１および第２のランプＬＥＤ２と、前記ＮＰＮ型トランジスタＱ１のエミッタに電気的に接続された抵抗Ｒ１６と、前記ＮＰＮ型トランジスタＱ１のベースに電気的に接続された抵抗Ｒ１５とを含み、前記第１のランプＬＥＤ１および前記第２のランプＬＥＤ２は並列に接続され、入力端が電源に接続され、前記抵抗Ｒ１５の入力端が前記浮動小数点演算プロセッサのＰＰＧ Ｄｒｉｖｅｒ ｉｎに電気的に接続されることを特徴とする請求項２に記載のウェアラブルデバイス。
【請求項４】
前記着用検出モジュールは、前記発光ランプの入力端に直列に接続された抵抗Ｒ２１と、前記抵抗に直列に接続された抵抗Ｒ８およびコンデンサＣ８と、前記発光ランプの出力端に直列に接続された抵抗Ｒ２４と、前記抵抗Ｒ２１の入力端および前記抵抗Ｒ２４の出力端に直列に接続されたコンデンサＣ１５とを含み、前記抵抗Ｒ８と前記コンデンサＣ８が並列に接続され前記浮動小数点演算プロセッサのＰＰＧ ＤＣピンに接続され、前記抵抗Ｒ２１の入力端がアンプＵ３のＰＤ+ピンに電気的に接続され、前記抵抗Ｒ２４の出力端が前記アンプＵ３のＰＤ-ピンに電気的に接続され、前記アンプＵ３のＰＰＧ ＡＣピンが前記浮動小数点演算プロセッサのＰＰＧ ＡＣピンに接続されることを特徴とする請求項１に記載のウェアラブルデバイス。
【請求項５】
前記生体・非生体区別モジュールは、抵抗Ｒ２０、コンデンサＣ１２、抵抗Ｒ１０、ゲイン調節器Ｕ４、コンデンサＣ９、コンデンサＣ１０、抵抗Ｒ１３を含み、前記コンデンサＣ１２は浮動小数点演算プロセッサのＰＰＧ ＤＣピンに電気的に接続して前記抵抗Ｒ１０直列に接続され、前記ゲイン調節器Ｕ４のピン６に電気的に接続され、抵抗Ｒ２０は浮動小数点演算プロセッサのＰＰＧ ＤＣピンに電気的に接続されてアンプＵ３のＰＰＧ ＲＥＦｉｎピンに電気的に接続され、ゲイン調節器Ｕ４のピン５はアンプＵ３のＰＰＧ ＡＣｉｎに接続されてコンデンサＣ１０および抵抗Ｒ１３に直列に接続され、コンデンサＣ１０は抵抗Ｒ１３に並列に接続され浮動小数点演算プロセッサのＰＰＧ ＡＣピンに接続され、ゲイン調節器Ｕ４のピン４は浮動小数点演算プロセッサのＧＡＩＮ ＳＤＡピンに接続され、ゲイン調節器Ｕ４のピン４は浮動小数点演算プロセッサのＧＡＩＮ ＳＣＬピンに接続されることを特徴とする請求項４に記載のウェアラブルデバイス。
【請求項６】
前記ハウジングの前記発光ランプに対応する箇所に、前記発光ランプが発した光が透過する保護レンズが設けられ、前記保護レンズは光学レンズであることを特徴とする請求項１に記載のウェアラブルデバイス。
【請求項７】
前記光学レンズの光透過率は９０〜９４％であることを特徴とする請求項６に記載のウェアラブルデバイス。
【請求項８】
前記浮動小数点演算プロセッサは、Ｍ４コア浮動小数点演算プロセッサであることを特徴とする請求項１に記載のウェアラブルデバイス。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本考案は、スマートデバイスに関し、特にウェアラブルデバイスに関する。
【背景技術】
【０００２】
ウェアラブルデバイスは、身体に直接着用できる携帯型スマートデバイスであり、最も一般的なのは手に着用するスマートウォッチである。現在のほとんどのスマートウォッチは脈拍と心拍数を検出できるが、検出前に検出されたものが生体であるかどうかを区別できない。  
【考案の概要】
【０００３】
従って、実用性を高めるために、着用対象が生体であるかどうかを検出することができるウェアラブルデバイスを提供する必要がある。
【０００４】
本考案は、以下のウェアラブルデバイスを提供し、前記ウェアラブルデバイスはハウジングと、ハウジング内に設けられた検出演算回路を含み、前記検出演算回路は、発光ランプ、前記発光ランプに接続された着用検出モジュール、前記着用検出モジュールに接続された生体・非生体区別モジュール、前記生体・非生体区別モジュールに接続された浮動小数点演算プロセッサを含み、前記着用検出モジュールは前記浮動小数点演算プロセッサにも接続され、前記着用検出モジュールは前記ウェアラブルデバイスが着用されたかどうかを検出するために用いられ、前記生体・非生体区別モジュールは着用対象が生体であるかどうかを区別するために用いられる。
【０００５】
さらに、前記浮動小数点演算プロセッサには、適応型電力調節モジュールが接続され、前記適応型電力調節モジュールは、生体信号を受信したかどうかに応じて自動的に電力を調節する。
【０００６】
さらに、前記適応型電力調節モジュールは、ＮＰＮ型トランジスタＱ１、前記ＮＰＮ型トランジスタＱ１のコレクタに電気的に接続された第１のランプＬＥＤ１および第２のランプＬＥＤ２、前記ＮＰＮ型トランジスタＱ１のエミッタに電気的に接続された抵抗Ｒ１６、前記ＮＰＮ型トランジスタＱ１のベースに電気的に接続された抵抗Ｒ１５を含み、前記第１のランプＬＥＤ１および前記第２のランプＬＥＤ２は並列に接続され、その入力端が電源に接続され、前記抵抗Ｒ１５の入力端が前記浮動小数点演算プロセッサのＰＰＧ Ｄｒｉｖｅｒ ｉｎに電気的に接続される。
【０００７】
さらに、前記着用検出モジュールは、前記発光ランプの入力端に直列に接続された抵抗Ｒ２１、前記抵抗に直列に接続された抵抗Ｒ８およびコンデンサＣ８、前記発光ランプの出力端に直列に接続された抵抗Ｒ２４、前記抵抗Ｒ２１の入力端および前記抵抗Ｒ２４の出力端に直列に接続されたコンデンサＣ１５を含み、、前記抵抗Ｒ８は前記コンデンサＣ８に並列に接続され、前記浮動小数点演算プロセッサのＰＰＧ ＤＣピンに接続され、前記抵抗Ｒ２１の入力端がアンプＵ３のＰＤ+ピンに電気的に接続され、前記抵抗Ｒ２４の出力端が前記アンプＵ３のＰＤ-ピンに電気的に接続され、前記アンプＵ３のＰＰＧ ＡＣピンが前記浮動小数点演算プロセッサのＰＰＧ ＡＣピンに接続される。
【０００８】
さらに、前記生体・非生体区別モジュールは、抵抗Ｒ２０、コンデンサＣ１２、抵抗Ｒ１０、ゲイン調節器Ｕ４、コンデンサＣ１０、抵抗Ｒ１３を含み、前記コンデンサＣ１２は浮動小数点演算プロセッサのＰＰＧ ＤＣピンに電気的に接続て、前記抵抗Ｒ１０に直列に接続され、そして前記ゲイン調節器Ｕ４のピン６に電気的に接続され、抵抗Ｒ２０は浮動小数点演算プロセッサのＰＰＧ ＤＣピンに電気的に接続されて、アンプＵ３のＰＰＧ ＲＥＦｉｎピンに電気的に接続され、ゲイン調節器Ｕ４のピン５はアンプＵ３のＰＰＧ ＡＣｉｎに接続され、コンデンサＣ１０および抵抗Ｒ１３に直列に接続され、コンデンサＣ１０は抵抗Ｒ１３に並列に接続され、浮動小数点演算プロセッサのＰＰＧ ＡＣピンに接続され、ゲイン調節器Ｕ４のピン４は浮動小数点演算プロセッサのＧＡＩＮ ＳＤＡピンに接続され、ゲイン調節器Ｕ４のピン４は浮動小数点演算プロセッサのＧＡＩＮ ＳＣＬピンに接続される。
【０００９】
さらに、前記ハウジングの前記発光ランプに対応する箇所に前記発光ランプが発した光が透過する保護レンズが設けられ、前記保護レンズは光学ガラスである。
さらに、前記光学ガラスの光透過率は９０〜９４％である。
さらに、前記浮動小数点演算プロセッサはＭ４コア浮動小数点演算プロセッサである。
【考案の効果】
【００１０】
本考案によれば、着用時、前記着用検出モジュールは発光ランプから発した光信号に応じて着用されたかどうかをを判定し、着用されていない場合、心拍数および脈拍を検出しなく、着用されている場合だけ、心拍数および脈拍を検出し、そして、着用された後、生体・非生体区別モジュールにより、着用対象が生体であるかどうかを判定し、生体である場合心拍数および脈拍を検出し、着用対象が非生体である場合、心拍数および脈拍を検出しない。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】ウェアラブルウォッチの前面方向の構造概略図である。
【図２】ウェアラブルウォッチの裏面方向の構造概略図である。
【図３】本考案の回路原理図である。
【図４】浮動小数点演算プロセッサのピンの概略図である。
【図５】着用検出モジュールの回路図である。
【図６】生体・非生体区別モジュールの回路図である。
【図７】適応型電力調節モジュールの回路図である。
【図８】適応型電力調節モジュールの具体的な回路図である。
【考案を実施するための形態】
【００１２】
以下は、本考案の実施形態における添付図面を参照して、本考案の実施形態における技術的解決策を明確かつ完全に説明するが、明らかに、記載された実施形態は、本考案の実施形態の一部にすぎず、すべての実装形態ではない。例えば、本考案の実施形態に基づいて、創造的な労働をせずに当業者によって得られる他のすべての実施形態は、本考案の保護範囲内に含まれるものとする。図面は、参照および例示のためにのみ提供され、本考案を限定するために使用されないことが理解され得る。図面に示す接続関係は、説明の便宜上のものであり、接続形態を限定するものではない。
【００１３】
なお、コンポーネントが別のコンポーネントに「接続されている」と見なされる場合、そのコンポーネントは別のコンポーネントに直接接続されているか、または中間に配置されたコンポーネントが同時に存在する場合があることに注意したい。特に定義されない限り、本明細書で使用されるすべての技術用語および科学用語は、本考案の技術分野の当業者によって一般に理解されるのと同じ意味を有する。また、特に明記および制限されていない限り、「取付」、「連結」、および「接続」という用語は、広い意味で理解する必要があり、たとえば、固定接続、取り外し可能な接続、または一体型接続であってもよく、機械的接続、電気的接続、または２つのコンポーネント内部の接続であってもよい。当業者にとって、本考案における上記の用語の特定の意味は、特定の状況下で理解することができる。本明細書の考案の説明で使用される用語は、特定の実施形態を説明することのみを目的としており、考案を限定することを意図していない。
【００１４】
またなお、本考案の説明において、「中央」、「上」、「下」、「左」、「右」、「縦」、「横」、「内」および「外」という用語で示されている方向または位置関係は、図面に示されている方向または位置関係に基づくものであり、所定のデバイスまたは要素が特定の方向である、特定の方向で構築および操作されることを示したり示唆したりするのではなく、考案を説明し、説明を簡略化するためのものであるため、本考案の制限として理解することはできない。さらに、「第１」、「第２」、および「第３」という用語は、説明の目的でのみ使用されており、相対的な重要性を示す、または示唆するものとして理解することはできない。
【００１５】
図１および図２に示すように、本考案は以下のウェアラブルデバイスを提供し、前記ウェアラブルデバイスは、ウォッチ１００であることが好ましい。前記ウォッチ１００はハウジング１０、前記ハウジング１０に接続された時計バンド２０、およびハウジング１０内に設けられた検出演算回路３０を含み、前記検出演算回路３０は回路基板に積層され得、前記回路基板が前記ハウジング１０内に設けられる。
【００１６】
図３に示すように、前記検出演算回路３０は、発光ランプ３１、前記発光ランプに接続された着用検出モジュール３２、前記着用検出モジュール３２に接続された生体・非生体区別モジュール３３、前記生体・非生体区別モジュール３３に接続された浮動小数点演算プロセッサ３４を含み、前記着用検出モジュール３２は前記浮動小数点演算プロセッサ３４にも接続され、前記着用検出モジュール３２は前記ウェアラブルデバイスが着用されたかどうかを検出するために用いられ、前記生体・非生体区別モジュール３３は着用対象が生体であるかどうかを区別するために用いられる。
【００１７】
本考案によれば、着用時、前記着用検出モジュール３２は、前記発光ランプ３１から発した光信号に応じて着用されたかどうかを判定し、着用されていない場合、心拍数および脈拍を検出しなく、着用された場合、心拍数および脈拍を検出し、そして、着用後、生体・非生体区別モジュール３３により、着用対象が生体であるかどうかを判定し、生体である場合心拍数および脈拍を検出し、着用対象が非生体である場合、心拍数および脈拍を検出しない。
【００１８】
前記浮動小数点演算プロセッサ３５は、Ｍ４コア浮動小数点演算プロセッサであることが好ましく、そのピン構造が図４に示すように設計され、脈拍認識精度および脈拍および心拍数の計算正確性を高める。
【００１９】
図２に示すように、前記検出演算回路３０を保護するために、前記ハウジング１０に保護レンズ１１が設けられ、保護レンズ１１が前記ハウジング１０の前記発光ランプ３１に対応する箇所に設けられ、前記発光ランプ３１が発した光は前記保護レンズ１１を透過し、前記保護レンズ１１は光学ガラスである。本実施形態では、前記光学ガラスの光透過率は９０〜９４％である。
【００２０】
図５に示すように、前記着用検出モジュール３２は、具体的に、前記発光ランプの入力端に直列に接続された抵抗Ｒ２１、前記抵抗に直列に接続された抵抗Ｒ８およびコンデンサＣ８、前記発光ランプの出力端に直列に接続された抵抗Ｒ２４、前記抵抗Ｒ２１の入力端および前記抵抗Ｒ２４の出力端に直列に接続されたコンデンサＣ１５を含み、前記抵抗Ｒ８は前記コンデンサＣ８に並列に接続され前記浮動小数点演算プロセッサのＰＰＧ ＤＣピンに接続され、前記抵抗Ｒ２１の入力端はアンプＵ３（図５に示されるピン構造）のＰＤ+ピンに電気的に接続され、前記抵抗Ｒ２４の出力端は前記アンプＵ３のＰＤ-ピンに電気的に接続され、前記アンプＵ３のＰＰＧ ＡＣピンに接続され前記浮動小数点演算プロセッサのＰＰＧ ＡＣピンに接続される。
【００２１】
前記着用検出モジュール３２は、高レベルと低レベルに応じて前記ウェアラブルデバイスが着用されたかどうかを認識し、着用された場合、高レベルを生成し、着用されていない場合、低レベルを生成する。
【００２２】
図７に示すように、前記生体・非生体区別モジュール３３は、具体的に、抵抗Ｒ２０、コンデンサＣ１２、抵抗Ｒ１０、ゲイン調節器Ｕ４、コンデンサＣ１０、抵抗Ｒ１３を含み、前記コンデンサＣ１２は浮動小数点演算プロセッサのＰＰＧ ＤＣピンに電気的に接続され、前記抵抗Ｒ１０に直列に接続され、そして前記ゲイン調節器Ｕ４のピン６に電気的に接続され、抵抗Ｒ２０は浮動小数点演算プロセッサのＰＰＧ ＤＣピンに電気的に接続、アンプＵ３のＰＰＧ ＲＥＦｉｎピンに電気的に接続され、ゲイン調節器Ｕ４のピン５はアンプＵ３のＰＰＧ ＡＣｉｎに接続されコンデンサＣ１０および抵抗Ｒ１３に直列に接続され、コンデンサＣ１０は抵抗Ｒ１３に並列に接続され浮動小数点演算プロセッサのＰＰＧ ＡＣピンに接続され、ゲイン調節器Ｕ４のピン４は浮動小数点演算プロセッサのＧＡＩＮ ＳＤＡピンに接続され、ゲイン調節器Ｕ４のピン４は浮動小数点演算プロセッサのＧＡＩＮ ＳＣＬピンに接続される。図７では、前記生体・非生体区別モジュール３３は抵抗Ｒ９および抵抗Ｒ１４をさらに含み、電源は、電力を供給するために、抵抗Ｒ９に接続されてゲイン調節器Ｕ４のピン４および浮動小数点演算プロセッサのＧＡＩＮ ＳＤＡピンに接続され、電源は抵抗Ｒ１４に接続されてゲイン調節器Ｕ４のピン３および浮動小数点演算プロセッサのＧＡＩＮ ＳＣＬピンに接続される。図７では、前記生体・非生体区別モジュール３３は抵抗Ｒ１８および抵抗Ｒ１９をさらに含み、抵抗Ｒ１８と抵抗Ｒ２０が直列に接続され、電源に接続され、抵抗Ｒ１９と抵抗Ｒ２０が直列に接続され接地されている。
【００２３】
前記生体・非生体区別モジュール３３は、抵抗Ｒ２０、コンデンサＣ１２、抵抗Ｒ１０により、人体信号回路を剥ぎ取り、着用対象が生体であるかどうかを認識する処理を行う。
【００２４】
前記浮動小数点演算プロセッサ３４には、適応型電力調節モジュール３６がさらに接続され、前記適応型電力調節モジュール３６は、生体信号を受信したかどうかに応じて自動的に電力を調節するために用いられる。図８では適応型電力調節モジュール３６の具体的な回路図が示され、前記適応型電力調節モジュール１６はＮＰＮ型トランジスタＱ１、前記ＮＰＮ型トランジスタＱ１のコレクタに電気的に接続された第１のランプＬＥＤ１および第２のランプＬＥＤ２、前記ＮＰＮ型トランジスタＱ１のエミッタに電気的に接続された抵抗Ｒ１６、前記ＮＰＮ型トランジスタＱ１のベースに電気的に接続された抵抗Ｒ１５を含み、前記第１のランプＬＥＤ１および前記第２のランプＬＥＤ２は並列に接続され、その入力端が電源に接続され、前記抵抗Ｒ１５の入力端が前記浮動小数点演算プロセッサのＰＰＧ Ｄｒｉｖｅｒ ｉｎに電気的に接続される。前記適応型電力調節モジュール３６は、生体信号を受信したかどうかに応じて自動的に電力を調節するために用いられ、生体信号を受信しなかった場合低電力で、生体信号を受信した場合高電力で動作することで、検出効果を向上させる。本実施形態では、適応型電力調節モジュール１６は、第１のランプＬＥＤ１および第２のランプＬＥＤ２により検出を行う。
【００２５】
本出願の明細書および特許請求の範囲では、「含む／含有」および「有する／からなる」という用語並びにその変形は、説明される特徴、数値、ステップまたはコンポーネントの存在を示すために使用されるが、１つまたは複数の他の特徴、数値、ステップ、部件またはそれらの組み合わせの存在または追加を排除するものではない。
【００２６】
本考案のいくつかの特徴は、説明を明確にするために異なる実施形態で説明されているが、これらの特徴は単一の実施形態で説明することもできる。逆に、本考案のいくつかの特徴は、簡潔にするために単一の実施形態でのみ説明されているが、これらの特徴は、異なる実施形態だけで、または任意の適切な組み合わせで説明することもできる。
【００２７】
上記は、本考案の好ましい実施形態にすぎず、本考案を限定することを意図するものではなく、考案の精神および原則の範囲内でなされた変更、同等の置換および改善は、すべて考案の保護範囲内に含まれる。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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